Измерение силы тока и мощности. Измерение силы тока и напряжения. Добавочные сопротивления к вольтметру
Многие помнят из школьной физики закон Ома: сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.
СИЛА ТОКА является количественной характеристикой электрического тока- это физическая величина, равная количеству электричества, протекающего через сечение проводника за единицу времени.
Цифровые приборы имеют вольтметр в качестве основы для проведения измерений. В аналоговых приборах базой является амперметр. С индуктором мы измеряем индуктивность. Многие предпочитают это, для удовольствия верховой езды, для хобби или для образования, если оно используется в каком-то практическом классе физики или техники.
И вы хотите измерить дифференцированные значения индуктивности, которые не поддерживаются наиболее жизнеспособными торговыми индукторами. Но сборка может быть не столь практичной в некоторых приложениях. Когда мы покупаем оборудование, действительно осознано, что здорово иметь его дома.
Для электропроводки в квартире сила тока играет огромную роль, потому что исходя из максимально возможного значения для отдельной линии, идущей от электрощита зависит сечение проводника и величина максимального тока автоматического выключателя, защищающего электрический кабель от повреждений в случае возникновения короткого замыкания или токов перегрузки.
Инструмент измерения: Осциллограф
Осциллограф - это измерительный прибор, который позволяет отображать электрические сигналы на дисплее. Анализируя сигнал и используя ресурсы инструмента, мы можем получить полную и чрезвычайно релевантную информацию для данного приложения. Сравните два сигнала в данной схеме, чтобы заключить, например, в случае неисправности компонента.
- Определите значения напряжения и значения времени сигнала.
- Определите частоту периодического сигнала.
- Определите непрерывную и переменную составляющую сигнала.
- Обнаружение шумовых помех в сигнале и иногда их устранение.
Поэтому, если не правильно выбрано сечение и автоматический выключатель- его будет просто выбивать, а заменить его на более мощный просто не получится.
Например, самые распространенные провода и кабеля в электропроводке сечением 1.5 квадратных миллиметра- из меди или 2.5- из алюминия. Они рассчитаны на максимальный ток 16 Ампер или подключение мощности не более 3 с половиной киловатт. Если Вы подключите мощные электропотребители превышающие эти пределы, то просто заменить автомат на 25 А нельзя- не выдержит электропроводка и придется от щита перекладывать медный кабель сечением 2. 5 кв. мм, который рассчитан на максимальный ток 25 А.
Проанализировать переходные явления, очень часто используемые в анализе и исследованиях в электрической области. Трассировка характеристических кривых цепей и компонентов. . Таким образом, профессионал может сравнить и посмотреть, соответствует ли то, что появляется на осциллографе, в соответствии с напечатанным в руководстве.
Этот очень широко используется в телекоммуникациях. Это не обычный инструмент на курсах, потому что это очень дорого. С помощью анализатора спектра мы можем знать частоту и интенсивность составляющих сигнала. Мы можем точно определить шумы и гармонические компоненты, которые могут деформировать сигнал.
Единицы измерения мощности электрического тока.
Кроме Амперов, Мы часто сталкиваемся с понятием мощности электрического тока. Эта величина показывает работу тока, совершенную в единицу времени.
Мощность равняется отношению совершенной работы ко времени, в течение которого она была совершена. Мощность измеряется в Ваттах и обозначается буквой Р. Высчитывается по формуле P = А х B, т. е. для того что бы узнать мощность- необходимо величину напряжения электросети умножить на потребляемый ток, подключенными к ней электроприборами, бытовой техникой, освещением и т. д.
Как следует из названия, этот прибор измеряет частоту электрического сигнала в широком диапазоне частот. В общем, электронное оборудование работает с сигналами, которые имеют частоты от нескольких до миллиардов герц. Частотомер использует в своей работе понятия «Регистры и счетчики», изученные в электронике.
Частотомер - очень точный измерительный прибор со многими цифрами на дисплее. Это также очень полезно при поиске проблем, настройке и подтверждении работы многих электронных устройств. Он измеряет мощность, коэффициент мощности, гармонические искажения, сопротивление, температуру, частоту, напряжение и ток. Таким образом, это очень универсальный инструмент, имеющий несколько функциональных возможностей для различных видов использования.
На электропотребителях часто на табличках или в паспорте только указывается потребляемая мощность, зная которую легко можно высчитать ток. Например, потребляемая мощность телевизором 110 Ватт. Что бы узнать величину потребляемого тока- делим мощность на напряжение
220 Вольт и получаем 0. 5 А.
Но учтите, что это максимальная величина, в реальности она может быть меньше т. к. телевизор на низкой яркости и при других условиях будет меньше расходовать электроэнергии.
С его помощью мы можем записать пиковый удержание, для максимального тока при запуске двигателя. Некоторые модели служат осциллографом. Они могут иметь большой дисплей, который позволяет отображать сигналы. Требуемый ваттметр имеет следующие рабочие характеристики.
- Минимальное отклонение тока при измерении напряжения.
- При измерении тока не вводите падение напряжения в его клеммы.
Приборы для измерения электрического тока.
Для того что бы узнать реальный расход электроэнергии с учетом работы в разных режимах для электроприборов, бытовой техники и т. п. — нам понадобятся электроизмерительные приборы:
- Амперметр — хорошо всем знакомый с практических уроков физики в школе (рисунок 1). Но в быту и профессионалами они не используются из-за непрактичности.
- Мультиметр — это электронное устройство выполняет многоразличных замеров, в том числе и силы тока (рисунок 2). Очень широко распространен, как среди электриков так и в быту. Как с его помощью измерять силу тока Я уже рассказывал в этой статье.
- Тестер — то же самое практически, что и мультиметр, но без использования электронники со стрелкой, которая указывает величину измерения по делениям на экране. Сегодня редко можно встретить, но они широко использовались в советское время.
- Измерительные клещи электрика (рисунок 3), именно ими Я пользуюсь в своей работе, потому что они не требуют разрыва проводника для измерения, нет необходимости лезть под напряжение и отключать нагрузку. Ими измерять одно удовольствие- быстро и легко.
Как правильно измерять силу тока.
Мегомметр очень важен для прогностического обслуживания электроустановок. В тестах, накопленных за определенный период времени, могут возникать резкие изменения сопротивления из-за проблем с изоляцией. Многие эффекты на промышленные процессы, в электрических цепях, можно увидеть или измерить с помощью электрического измерительного прибора.
Например, тепловые эффекты скрыты из виду, что мы можем воспринимать невооруженным глазом. Но эти термические эффекты имеют чрезвычайно важное значение, например, для слежения за поведением машин и электроустановок. Поэтому нам нужно иметь то, что «видит» для нас это сияющее сияние. Это «нечто» называется тепловизором.
Для того что бы измерить силу для потребителей постоянного тока, необходимо один зажим от амперметра, тестера или мультиметра присоединить к плюсовой клемме аккумулятора или проводу от блока питания или трансформатора, а второй зажим- к проводу идущему к потребителю и после включения режима измерения постоянного тока с запасом по верхнему максимальному пределу- делать замеры.
Хороший измерительный инструмент является фундаментальным в любом профессиональном применении
Таким образом, мы можем контролировать температуру, с которой работает оборудование. Если мы позволяем оборудованию работать за пределами установленных температур, он может подвергнуться преждевременному износу и даже прекратить работу. Мы видели некоторые приложения и концепции некоторых инструментов, имеющих большое значение для техника или инженера.
Нелегко найти подробные учебные материалы на португальском языке. Чтобы вы углублялись в понимании этого предмета и нескольких других, смотрели только на других языках, например на английском, для того, чтобы быть более общим. Прямые напряжения используются для измерения напряжений непосредственно в электрических цепях. Основными требованиями к разнообразию доступных на рынке устройств являются точность, высокое внутреннее сопротивление, низкое энергопотребление и их способность не изменять режим работы схемы.
Будьте аккуратны при размыкании работающей цепи возникает дуга, величина которой возрастает вместе с силой тока.
Для того что бы измерить ток для потребителей подключаемых напрямую в розетку или к электрическому кабелю от домашней электросети, измерительное устройство переводится в режим измерения переменного тока с запасом по верхнему пределу. Далее тестер или мультиметр включаются в разрыв фазного провода. Что такое фаза читаем в этой статье.
Тенденции в их развитии связаны с повышением точности и скорости, автоматизацией процесса измерения, получением результата измерения в удобной форме и т.д. Приложения в основном включают в себя два типа вольтметров: аналоговые и цифровые. Аналоговые вольтметры обычно оснащены магнитоэлектрическим измерительным прибором для постоянного напряжения и электромагнитной, электродинамической и ферродинамической при переменном напряжении.
Последние измеряют эффективное значение переменных напряжений, даже если они не являются синусоидальными. Комбинированные приборы используют измерительный механизм извещателя для переменного тока. Как правило, они измеряют среднее значение модуля напряжения переменного тока. Для единства они градуированы до эффективного значения для синусоидального режима.
Все работы необходимо проводить только после снятия напряжения.
После того как все готово, включаем и проверяем силу тока. Только следите, что бы Вы не касались оголенных контактов или проводов.
Согласитесь, что выше описанные методы очень не удобны и да же опасны!
На практике это означает, что если измеряется синусоидальное напряжение, показание является точно его эффективным значением, а если измеряется несинусоидальное напряжение, то это среднее значение напряжения, умноженное на 1. С цифровыми вольтметрами у производителей есть два подхода. Более элементарные цифровые вольтметры измеряют переменные напряжения в качестве вольтметров детектора, т.е. измеряют среднее значение, которое они показывают, умноженное на 1. 11.
Более сложные цифровые вольтметры всегда измеряют эффективное значение переменных напряжений, даже если они не являются синусоидальными. Основным преимуществом цифровых счетчиков перед аналогом является высокая точность измерения. Непосредственное считывание результата цифровой индикации индикаторных ламп уменьшает дополнительную субъективную ошибку, характерную для аналоговых измерительных приборов. Цифровые вольтметры превосходят аналоговые и более быстрые. С помощью цифровых электронных вольтметров достигается скорость измерения, которая немыслима в аналоговых пушках.
Я уже давно в своей профессиональной деятельности электрика пользуюсь для измерения силы тока токоизмерительными клещами (на картинке справа). Они не редко идут в одном корпусе с мультиметром.
Мерить ими просто- включаем и переводим в режим измерения переменного тока, затем разводим находящиеся сверху усы и пропускаем во внутрь фазный провод, после этого следим что бы они плотно прилегли к друг другу и производим измерения.
Эта концепция включает в себя скорость, с которой устанавливается цифровой код, соответствующий измеренной аналоговой величине, и сама цифровая индикация. В то время как аналоговые устройства выполняют одно измерение за считанные секунды, цифровые электронные вольтметры могут выполнять до нескольких сотен тысяч измерений в секунду, а есть специальные быстродействующие цифровые электронные вольтметры, выполняющие миллионы измерений в секунду.
Цифровые электронные вольтметры позволяют автоматизировать процесс измерения. Для проведения измерения с помощью цифрового электронного вольтметра необходимо только измерить напряжение. Выбор индикации диапазона и полярности может быть выполнен автоматически.
Как видите- быстро, просто и можно измерять силу тока под напряжением данным способом, только будьте аккуратны не закоротите в электрощите случайно соседние провода.
Только помните, что для правильного замера- нужно делать обхват только одного фазного провода, а если обхватить цельный кабель, в котором вместе идут фаза и ноль- измерения провести будет не возможно!
Процесс калибровки также автоматизирован - имеются цифровые электронные вольтметры с автоматической калибровкой нуля и индикацией полной шкалы. Автоматическая передача значений полярности и вольтметра также снижает ошибку оператора. Многие из этих вольтметров имеют выходы для непрерывной регистрации измеренных величин. Данные в цифровой форме могут обрабатываться без ухудшения точности измерений.
Цифровые вольтметры, помимо постоянного напряжения, также могут измерять переменное напряжение, постоянный ток и сопротивление. Эти функции требуют дополнительной обработки сигнала и затем могут быть измерены вольтметром постоянного тока. Основным блоком цифровых электронных вольтметров является аналого-цифровой преобразователь. Он преобразует напряжение в цифровой код. В соответствии с типом преобразованного напряжения аналого-цифровые преобразователи можно разделить на аналого-цифровой преобразователь для постоянного напряжения, для переменного и импульсного напряжения.
Определите измерительный интервал вашего цифрового мультиметра. Мультиметр - это небольшой ручной прибор, позволяющий измерять напряжение, сопротивление и силу тока. Каждая модель рассчитана на измерения силы тока, лежащей в определенном диапазоне, и этот диапазон должен соответствовать той электрической системе, которую вы собираетесь проверить. Например, пропускание 200 А через мультиметр, рассчитанный максимум на 10 А, приведет к отказу предохранителя мультиметра. Максимальный измеряемый ток указан на самом мультиметре или в инструкции к нему.
Как правило, цифровые вольтметры используются для первоначального преобразования переменного напряжения в постоянное, а затем для использования аналого-цифрового преобразователя для постоянного напряжения. Аналого-цифровые преобразователи постоянного напряжения можно разделить на две основные группы: трансформацию косвенного напряжения и прямое преобразование. В первой группе напряжение преобразуется в частоту, временной интервал и фазу. Во второй группе преобразование выполняется с последовательным выравниванием, с параллельным преобразованием и преобразованием с помощью счетчика и аналого-цифрового преобразователя.
Выберите подходящий режим работы мультиметра. Большинство мультиметров может работать в нескольких режимах, измеряя различные величины. Чтобы измерить силу тока, вы должны переключиться в режим А (измерение тока) и AC (переменный ток) либо DC (постоянный ток), в зависимости от проверяемой электроцепи. Тип тока определяется источником питания цепи. Например, бытовой источник дает AC, а батарея - DC.
Цифровые электронные вольтметры обычно имеют имя, которое определяется типом трансформации. Наиболее распространенными типами электронных вольтметров являются: цифровой вольтметр с преобразованием временного импульса; цифровой вольтметр с преобразованием кодового импульса; цифровой вольтметр с переменным кодированием; цифровые вольтметры с непрерывным балансом и встроенные цифровые вольтметры.
Выбор диапазона вольтметров Крайне важно, чтобы диапазон вольтметра превышал измеренное напряжение. В противном случае измеряемое напряжение не может быть подсчитано, а в случае больших перегрузок устройство, вероятно, будет повреждено. Для многоцелевых вольтметров часто несколько диапазонов больше измеряемого напряжения. Тогда желательно работать с наименьшим из них, потому что измерение является самым точным. Если индикация измеренного значения отсутствует, сначала измерение должно проводиться в самом большом диапазоне, где риск перегрузки является самым низким.
Установите на мультиметре интервал измерений. Чтобы гарантированно не сжечь предохранитель мультиметра, установите верхнюю границу этого интервала значительно выше ожидаемого значения силы тока. Вы всегда сможете понизить максимум в случае, если мультиметр ничего не покажет при подсоединении к цепи.
Вставьте разъемы в соответствующие гнезда. К вашему мультиметру прилагаются 2 кабеля, на одном конце которых щуп, а на втором - разъем. Подсоедините оба кабеля в гнезда, предназначенные для измерения силы тока; если эти гнезда не отмечены ясно на самом мультиметре, установить их можно, заглянув в инструкцию.
Чтобы измерить ток, подсоедините мультиметр к цепи. Это чрезвычайно опасно и может привести к электрическому удару при измерении бытового AC тока или тока, создаваемого другими источниками высокого напряжения или тока, а иногда и маломощными источниками. Прежде чем касаться каких-либо проводов, особенно оголенных, выключите все переключатели и проверьте щупом AC тока, чтобы переменный ток в вашей цепи равнялся нулю. Не работайте в мокрой среде или даже при высокой атмосферной влажности, - влага может проводить ток. На руки наденьте резиновые перчатки. Могут понадобиться и дополнительные меры предосторожности. Справьтесь в серьезной книге по работе с электричеством (но не в сетевом ресурсе) перед началом работы. Имейте в виду, что электроизоляция проволоки могла быть нарушена при сборке цепи или в результате длительной эксплуатации. Недостаточная изоляция может привести к удару электричеством. Всегда имейте кого-то рядом с мобильным телефоном, кто мог бы в случае необходимости позвонить в службу спасения. Ваш напарник также должен уметь оказывать первую медицинскую помощь и сердечно-легочную реанимацию. Если вас ударило током, напарник должен оттащить вас в сторону, пользуясь каким-либо непроводящим материалом (например, сухой одеждой, но возможно, понадобится и что-либо другое), иначе его также ударит током при прикосновении к вам через кожу, а возможно, и через одежду (или другой недостаточно изолирующий материал). В любом случае справьтесь в книге по электробезопасности, прежде чем приступать к измерениям, и выясните, с каким видом электрического сигнала вам предстоит иметь дело. Прочтите в книге по электрике (но не в сетевом ресурсе) об опасностях, которые вас подстерегают, и как избежать их. Разрежьте проволоку цепи в подходящем вам месте. Закрепите оба свободных конца проволоки и зачистите их. Надежно подсоедините один из них к одному щупу мультиметра, другой - ко второму, так, чтобы они не касались друг друга. Перед измерениями убедитесь, что концы проволоки плотно прижаты к щупам прибора. Убедитесь, что проволока, особенно ее оголенные концы, не касается вас. Включите ранее выключенные вами переключатели цепи, и если на мультиметре нет показаний, отрегулируйте его шкалу.
Выключите переключатель и, пользуясь щупом, убедитесь, что AC ток в цепи отсутствует - лишь после этого отсоедините мультиметр от цепи. При этом соблюдайте меры предосторожности, описанные в шаге 5, и справьтесь в серьезной книге по электрике (не в онлайн ресурсе) насчет техники безопасности. После снятия показаний с мультиметра вам нужно соединить цепь вновь. Это будет намного безопаснее, если вы купите и подсоедините новую проволоку вместо того, чтобы скреплять вместе разрезанные ранее концы старой.